Mesure et surveillance de l’énergie électrique dans les systèmes embarqués
Le PZEM-004T SPLIT-CT est un module électronique de mesure d’énergie électrique largement utilisé dans les systèmes embarqués, la domotique et les projets de surveillance énergétique. Il permet de mesurer plusieurs paramètres électriques importants comme la tension, le courant, la puissance, l’énergie consommée, la fréquence ainsi que le facteur de puissance. Grâce à son transformateur de courant séparé appelé Split-CT, il peut mesurer le courant alternatif sans contact direct avec le câble principal, ce qui améliore considérablement la sécurité et facilite son installation.
Le module PZEM-004T SPLIT-CT constitue une version améliorée des anciens modules PZEM. Il est capable de mesurer des tensions comprises entre 80V et 260V AC ainsi que des courants allant jusqu’à 100A selon le transformateur utilisé. Il offre également une mesure de fréquence comprise entre 45Hz et 65Hz et un facteur de puissance allant de 0 à 1.
Le fonctionnement du module repose sur la surveillance continue des paramètres électriques du circuit connecté. Le transformateur Split-CT se fixe simplement autour du fil de phase afin de détecter le courant circulant dans le circuit sans couper le câble. Les données mesurées sont ensuite traitées par le module puis transmises à un microcontrôleur comme Arduino ou ESP32 via une communication série UART utilisant le protocole Modbus.
Le module possède généralement quatre connexions principales :
- VCC : alimentation du module
- GND : masse
- RX : réception série
- TX : transmission série
Le transformateur de courant est séparé du module principal et se clipse directement autour du conducteur de phase à mesurer.
Le PZEM-004T SPLIT-CT est très utilisé dans plusieurs applications :
- surveillance de consommation électrique
- systèmes domotiques
- installations solaires
- bâtiments intelligents
- systèmes industriels
- suivi énergétique des machines
- projets IoT
- automatisation énergétique
L’un des principaux avantages du module est sa facilité d’intégration avec Arduino grâce aux bibliothèques disponibles comme PZEM004Tv30.h ou ModbusMaster.h. Ces bibliothèques permettent de lire facilement les différentes mesures électriques sans programmation complexe.
Pour utiliser le module avec Arduino, il est nécessaire d’installer la bibliothèque PZEM004Tv30.h. Le capteur peut ensuite être initialisé avec :
#include <PZEM004Tv30.h>
PZEM004Tv30 pzem(11, 12);
La lecture des paramètres électriques se fait grâce aux fonctions suivantes :
float tension = pzem.voltage();
float courant = pzem.current();
float puissance = pzem.power();
float energie = pzem.energy();
float frequence = pzem.frequency();
float fp = pzem.pf();
Les données récupérées peuvent être affichées sur le moniteur série, un écran LCD ou envoyées vers une plateforme IoT afin de surveiller la consommation électrique à distance en temps réel.
Malgré ses nombreux avantages, le PZEM-004T possède certaines limites. Il est principalement conçu pour les systèmes monophasés AC et nécessite un bon câblage afin d’éviter les erreurs de mesure. De plus, une mauvaise manipulation des tensions secteur peut représenter un danger important.
Grâce à sa précision, son faible coût et sa simplicité d’utilisation, le PZEM-004T SPLIT-CT reste aujourd’hui l’un des modules les plus utilisés pour la mesure d’énergie électrique dans les projets électroniques modernes.